在数控加工中，刀具寿命是指从开始加工到刀尖报废整个过程中刀尖切削工件的时间或切削过程中在工件表面实际的长度。刀尖加工时间是刀具公司计算刀具寿命的主要考核指标。一般以每个刀刃连续加工15-20分钟为刀具的使用寿命。刀具寿命由每个公司在实验室中相对理想的状态下测算出来。根据不同的工件材质、不同的切削深度和进给量，按每个刀刃连续加工15-20分钟进行计算，算出相应的线速度与进给的关系，即构成了相应的切削参数表，所以每家公司的切削参数表也都不相同。一、刀具寿命能否提高？刀具寿命仅为15-20分钟，能否进一步提高刀具寿命？显然，刀具寿命可以很容易得到提高，但只能以牺牲线速度为前提。线速度越低，刀具寿命增加相应更明显（但线速度过低，会导致加工时产生振动，会降低刀具寿命）。二、提高刀具寿命有没有实际意义？在工件的加工成本中，刀具成本所占的比例非常少。线速度降低，即使刀具寿命增加，但由于工件加工时间也相应增加，刀具加工的工件数量不一定会增加，反而工件加工成本会增加。需要正确理解的是，在尽可能保证刀具加工寿命的情况下，尽可能多的提高工件加工数量，这才是有意义的。 

刀具监控系统是生产信息化与数据化过程中的重要环节。刀具及其附件管控的合理恰当与否，直接关系到企业生产质量和成本消耗的控制。其数据信息在整个生产过程中的流转，通过管理软件系统和相关硬件作为载体，配合激光扫描对相关信息进行入库、出库、实时追踪、反馈、采购等流程。软件载体：刀具管理系统HTP；硬件载体：条形码，工业二维码和智能芯片。相比条形码和二维码，芯片作为载体更为便捷、安全和稳定。智能芯片的作用：1. 制造材料为陶瓷，可实现防干扰，防油污，防渗漏；2. 采集信息的信号状态优良，灵敏性高；3. 芯片中的信息实现云端存储；智能芯片的安装和采集：1. 一般安装于刀柄的芯片槽内；2. 采用工业高精度级RFID手持机扫描芯片，RFID端即显示刀具的相关详细数据，见信息如下：（1）在库房时，显示刀具刀柄的出入库状态，刀具领取人，库存位置，相关供应商信息等；（2）在机床时，显示刀具刀柄的加工状态，加工参数和相关工艺等。

1）对于失效极限的确定，也就是说，刀具使用到什么情况下不能用了。除了崩刃、破裂等极端状况。主要是指磨损，特别是精加工时，一般认为精加工刀片后刀面磨损0.2毫米以内是正常的。但是如果是定径刀具，后刀面磨损会造成工件直径变化，一旦出现径向尺寸变化达到危险情况就要换刀了。又如，对表面粗糙度有特殊要求，刀具略有磨损，表面粗糙度略有下降即不能满足要求时，也必须换刀。估算时就必须按一定比例酌情降低估算值。如果径向尺寸有调整或可补偿的时候、表面粗糙度要求比较低的加工，则可按比例提高估算值。2）切削速度对刀具的磨损有相当大的影响，一般的来说，线速度越快，刀具寿命越短，但是线速度太低的话，一方面影响加工效率，同时也不一定对刀具寿命有利，所以切削速度的选择，必须参考刀具制造厂提供的切削参数，再结合现场情况确定一个＊合理的速度。3）被加工工件的材料，对刀具寿命也有相当大的影响。看似相同的材料，内部所含材料成分比例略有不同，可能切削性能就有很大的区别。即使完全相同的材料，如部件结构不同、成型方法不同、热处理设备或工艺不同、前道工序加工刀具不同，都会造成刀具寿命有显著差别。如不锈钢件加工，如前道工序粗加工的刀具不锋利，在工件表面因冷作硬化效应，形成一层硬化层，致使后道工序的精加工刀具急剧磨损，对精加工刀具寿命造成严重的影响。4）合理、准确使用切削液，能明显提高刀具寿命。首先切削液必须准确、干净、充分、有效。不同的刀具材料、不同的工件、不同的加工形式，应该根据目的要求，如粗加工时的冷却、精加工时的润滑，加注不同的切削液。5）地基、机床、夹具、工件、刀具等所有一切，构成一个系统，整个系统的刚性对刀具寿命的影响，也非常大。因为微小的震动使刀具和工件产生非正常微距位移，而使刀具无谓的增加了无效摩擦，＊后导致刀具磨损，刀具寿命迅速下降。

当刀具破损时，切削力会增大，导致切削功率增大，机床的电机电流和负载功率增大。所以，电机的负载功率、电流电压的相位差以及波形变化等参数可以反映刀具磨损的信息。电流与功率信号的刀具磨损监测归根到底是切削力的刀具磨损监测，但相比于切削力的刀具磨损监测，电流与功率信号的刀具磨损监测具有成本低、传感器安装方便的优点。Lin X.等提出了一种基于顺序主轴电流信号的刀具状态监测方法，并应用支持向量机进行刀具破损识别；Pal S.等利用小波包树和主成分分析从电机电流中提取刀具磨损敏感特征，训练了一个人工神经网络，将切削条件与刀具磨损特征相关联，从而可以根据切削条件预测刀具磨损量；提出了一种基于主成分分析（PCA）与支持向量机相结合的刀具磨损状态监测模型，通过功率传感器采集切削过程中的电流和功率信号，采用PCA对采集的参数进行特征提取，选择对刀具磨损状态影响＊大的主成分作为支持向量机的输入样本，实现对刀具磨损状态的准确识别。但是也存在一些缺点，例如由于是通过电流与功率反映切削力变化进而间接反映刀具磨损状态，所以对于刀具磨损的敏感度较低；此外，采用电流传感器会有延迟效应。多种信号结合的监测单一信号的监测已广泛应用于刀具磨损监测，然而单一的传感信号有各自的缺陷以及易受到加工参数、机床刚度、工件材料特性以及周围环境噪声的影响。为了避免这种影响，多个传感器信号的刀具磨损监测方法逐渐被广泛采用。每种信号对于不同刀具磨损的状态敏感度有所不同，所以一种信号对于某个刀具磨损状态的敏感度损失可以被另一种信号弥补，从而提高刀具磨损状态分类精度，这是多种信号结合的监测手段被应用的＊主要原因。

刀具磨损是切削加工中基本的问题之一。了解刀具磨损的形式和原因，可以帮助我们在日常作业中延长刀具使用寿命，避免施工异常。钢质刀体冲蚀严重 状况：相对于刀尖，钢质刀体和垫片已经严重磨损。从图片可以看出，刀具旋转状况良好。原因和结果：导致这种形态磨损的原因之一是在大行走速度下铣刨松软材质。这种铣刨条件往往会导致刀体磨损严重，刀尖磨损轻微。解决办法：一是使用刀体较大或刀尖直径较大的刀具；二是降低铣刨时的行进速度。刀尖断裂原因和结果：首先可能是机械过载，例如被铣刨的路面上有不能被铣切或破碎的坚硬物体或材料，如钢筋、大石块或井盖等。其次可能是铣刨过程中因热量聚集过多导致的热过载，刀头铣切时洒水量不足会导致这种状况。解决办法：因机械过载导致的损坏难以避免，因为在铣刨之前我们不能够探测出路面基层中的钢筋或者大石块。为避免热过载，应该检查洒水系统（水泵、喷洒梁及其零部件，如喷嘴和滤清器等）。另一个可能的解决办法是降低铣刨机的行进速度，因为行进速度以及铣刨鼓的转速决定了刀具的铣切长度。铣切长度越长，摩擦力越大，这也会＊终导致刀具过热。当可能会出现高冲击负荷时，使用GENERATION Z刀具也可以达到较好的效果。遭受巨大冲击负荷时，由于它的韧性和抗冲击能力显著提高，碳化物刀尖的低硬度也相对提高。过度纵向磨损状况：刀具完全磨损，已超出＊大使用寿命，因为刀具上已经没有任何用于铣刨的碳化物材料。没有垫片和刀头的保护，或许刀座已被严重损坏。原因和结果：刀具早已过度磨损，但是发现太晚。解决办法：为防止错过更换刀具的＊佳时间，铣刨作业暂停时应进行常规检查。旋转不佳状况：图片中是配有铅笔状刀尖的刀具，刀头和刀尖发生了严重偏磨，这很可能是刀头旋转不充分导致的。原因和结果：旋转不充分的原因之一是刀座内孔存有异物，供水不足时也会发生这种情况。另一个原因可能是刀座过度磨损导致刀头旋转不佳。解决办法：首先，检查洒水系统的状况。其次，更换刀头时，必须清洁刀座内孔，并确保刀座的接触面没有发生偏磨。卡簧磨损状况：此图是一个传统型卡簧，因其设计（不带双向止动功能）问题，长时间使用后会发生变形。原因和结果：刀具使用时间过长。即使从刀头和刀尖无法看出，从垫片和卡簧的磨损程度也可以判断出来。解决办法：为普遍降低这种风险，维特根刀具都采用了双向止动功能（精确控制纵向间隙）。